题目内容
(20分)如图甲所示, CD为半径
的光滑绝缘圆弧轨道,其所对应的圆心角
,轨道末端水平。木板B长
、质量
,静止放置在粗糙水平地面MN上,左端位于M点,上表面与CD轨道末端相切。PQ左侧为匀强磁场区域,磁感应强度
,方向垂直纸面向外。PQ右侧为匀强电场区域,电场强度随时间变化的关系如图乙所示,规定电场方向竖直向下为正方向。一质量
、带电量
的滑块A在某一时刻由C点静止释放。已知滑块A与木板B之间的动摩擦因素
,木板B与水平地面之间的动摩擦因素
,可将滑块视为质点,
取
。求:


(1)滑块A滑至圆弧轨道最低点时的速度大小和此时滑块A对轨道的压力。
(2)若滑块A在
时进入电场区域,滑块A最终静止时离D点的距离。
(3)若滑块A在
时进入电场区域,滑块A最终静止时离D点的距离。
(1)滑块A滑至圆弧轨道最低点时的速度大小和此时滑块A对轨道的压力。
(2)若滑块A在
(3)若滑块A在
(1)
,方向竖直向下 (2)9m (3)6.12m
试题分析:(1)
根据牛顿第三定律可知,滑块对轨道的压力大小为
(2)
至滑块静止所用时间
∴滑块A最终静止时离D点的距离为9m。
此过程中滑块的位移
此后电场反向,
此时A、B的加速度分别为
至两者速度相等所用时间
解得
此时两者共同速度
在此过程中滑块的位移
此后电场强度为0,两者共同做匀减速直线运动,
至静止所用时间
∴滑块整个过程中的位移
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